[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Platte mit einer schmutzabweisenden
Oberfläche sowie eine Platte mit einer schmutzabweisenden Oberfläche.
[0002] Derartige Platten werden bevorzugt als Paneelen für Fußbodenbeläge verwendet, jedoch
ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Die Platten können auch als Wand- oder
Deckenbeläge verwendet werden. Ebenso ist die Anwendung der Platten als Möbelteil,
insbesondere für Küchenmöbel geeignet.
[0003] Die aus dem Stand der Technik bekannten Platten bestehen üblicher Weise aus einem
Kern aus einem Holzwerkstoff, insbesondere einer Spanplatte, OSB-Platte (OSB - Oriented
Strand Board), MDF-Platte (Mitteldichte Faserplatte) oder HDF-Platte oder aus einem
ähnlichen Werkstoff. Ebenso kann ein Kunststoffmaterial verwendet werden, das gleiche
oder ähnliche Eigenschaften aufweist. Der Kern der Platte wird für einen Schutz der
Oberfläche, aber auch für eine Ausgestaltung der Oberfläche mit einer Beschichtung
versehen. Es ist dabei weit verbreitet, eine Laminatschicht aufzubringen.
[0004] Die Laminatschicht besteht aus einem oder mehreren Schichten, vorzugsweise Papierschichten,
die mit Hilfe von Harzen imprägniert und verbunden sind. Das Aufbringen der Beschichtung
geschieht dann durch Anwendung von Druck und Wärme in einer Presse, wobei kontinuierliche
Pressverfahren oder Kurztaktpressverfahren bekannt sind. Nach dem Pressen der Platte
wird diese abgekühlt und steht dann für eine weitere Verarbeitung, insbesondere Konfektionierung
und Kantennachbearbeitung bereit.
[0005] Es ist weiterhin bekannt die Laminatschichten abriebfest auszugestalten, indem kleine
Partikel in der Größenordnung von 10
-6 m oder auch weniger in die Laminatschichten einzuarbeiten. Dabei werden die Partikel
bevorzugt in die Schicht eingebunden, um Presswerkzeuge bei der Weiterverarbeitung
nicht einem hohen Verschleiß auszusetzen. Die Partikel befinden daher unterhalb der
obersten Oberfläche der Laminatschicht.
[0006] Ein bisher ungelöstes Problem sind die geringen schmutzabweisenden Eigenschaften
der Platten, was sich insbesondere bei deren Anwendung als Fußbodenpaneelen oder als
Küchenmöbelteile, insbesondere als Arbeitsplatten herausstellt.
[0007] In der Lackiertechnik sind weiterhin Stoffe bekannt, die neben einer Oberflächenhärtung
auch eine Hydrophobierung der Oberfläche bervorrufen. Dazu werden beispielsweise Silane
eingesetzt, die als Partikel aus einer organischen Siliziumverbindung, insbesondere
als Silan-Partikel in der Lackschicht angeordnet sind. Die Silan-Partikel werden wegen
ihrer Größe auch Nanopartikel genannt. Eine Anwendung bei einem Laminierungsverfahren
und bei Platten der eingangs genannten Art ist dagegen nicht bekannt.
[0008] Im folgenden wird der Begriff Silan stellvertretend für organische Siliziumverbindungen
verwendet. Die nachfolgend beschriebene Erfindung ist aber nicht auf die Anwendung
von Silan beschränkt.
[0009] Bei einem Pressen eines mit Aminoharz beschichteten und mit Silan-Partikeln versetzten
Laminates würde die eigentlich gewünschte hydrophobe Wirkung nur zu einem geringen
Teil wirksam. Nicht zuletzt die hohen Kosten des Einsatzes der Silan-Partikel haben
daher bisher den Einsatz der Silan-Partikel bei der Laminatbeschichtung verhindert.
[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung einer Platte und eine Platte selbst anzugeben, die die zuvor beschriebenen
Nachteile beheben.
[0011] Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zur Herstellung einer Platte mit einer schmutzabweisenden Oberfläche gelöst, bei dem
ein Kernmaterial einer Platte mit einer ersten Beschichtung, insbesondere einem Laminat
versehen wird und bei dem die erste Beschichtung mit einer eine organische Siliziumverbindung,
insbesondere Silan enthaltende Mischung beschichtet wird.
[0012] Die beiden Beschichtungen werden also in getrennten Verfahrensschritten auf die Plattenoberfläche
aufgebracht, so dass ein Vermischen des Materials der ersten Beschichtung, bspw. des
Aminoharzes mit darin enthaltenen Korundpartikeln auf einem Dekorpapier, und den Silan-Partikeln
während der Verarbeitung zu einem großen Teil vermieden wird. Es entsteht eine dünne
Schicht aus Silan-Partikeln, die die gewünschte hydrophobe, also schmutzabweisende
Eigenschaft hat.
[0013] Das Aufbringen der zweiten Schicht kann zeitlich in einem beliebigen Abstand erfolgen.
Jedoch ist es vorteilhaft, die erste Beschichtung vor dem Auftragen der zweiten Beschichtung
zu erwärmen, um eine bessere Anbindung der zweiten Beschichtung an die erste Beschichtung
zu erreichen.
[0014] Bevorzugt wird dabei die zweite Beschichtung kurzzeitig nach dem Pressverfahren aufgebracht,
das für das Aufbringen der ersten Schicht auf dem Kernmaterial der Platte angewendet
wird. Das Pressverfahren wendet Druck und Wärme auf die erste Beschichtung an, wobei
kurz nach dem Ende des Pressvorgangs die Beschichtung wegen der noch vorhandenen latenten
Wärme noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Dieser Zustand wird bevorzugt ausgenutzt,
um eine gute Anbindung der Silane an die erste Beschichtung zu erreichen.
[0015] Wird also beispielsweise eine Laminatschicht bestehend aus einem Aminoharz getränkten
Dekorpapier in einem Pressvorgang (kontinuierlich oder im Kurztakt mit einer Zeitdauer
bspw. von ca. 10 s) mit dem Kernmaterial der Platte verbunden dann wird die Silanmischung
kurz danach auf die Oberfläche aufgebracht. Das Laminat kann zudem auch noch die Abriebfestigkeit
erhöhende Substanzen wie Korundpartikel aufweisen. Die Silan-Partikel können dann
mit den hydrophil wirkenden Enden eine starke Bindung an die noch aktiven Zentren
innerhalb des Aminoharzes eingehen, während sich die hydrophoben Enden der Partikel
zur Außenseite hin wenden. Daher entsteht die hydrophobe Wirkung genau dort, wo sie
beabsichtigt ist, nämlich an der äußeren Oberfläche der beiden Beschichtungen.
[0016] Die Mischung, mit der das Silan aufgebracht wird, kann aus Wasser gemischt mit einem
oder mehreren Alkoholen und ggf. einem oder mehreren Silanhärtern bestehen. Nach dem
Aushärten der aufgebrachten zweiten Schicht (u.a. durch Verdunsten des Wassers und
des Alkohols und Wirkung des Silanhärters) entsteht eine dünne, bspw. wenige µm dicke
zweite Beschichtung, die eine hohe Konzentration von Silanpartikeln aufweist. Das
Aushärten wird dabei durch die latente Wärme der ersten Beschichtung beschleunigt,
so dass in bevorzugter Weise eine separate Aushärtungsstation vermieden werden kann.
[0017] Die zweite Beschichtung kann in verschiedener Weise aufgebracht werden. Dazu stehen
die Techniken des Auftragswalzens und des Aufdüsens, insbesondere Aufsprühens zur
Verfügung.
[0018] Das oben aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch eine Platte
gelöst, die insbesondere nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt worden ist.
Die Platte weist einen Kern, eine erste Beschichtung, insbesondere eine Laminatbeschichtung,
und eine zweite, auf der ersten Beschichtung angeordnete Beschichtung mit mindestens
einer organischen Siliziumverbindung auf.
[0019] Dabei ist es bevorzugt, dass die zweite Beschichtung eine hohe Konzentration von
Silan-Partikeln aufweist und weiter bevorzugt eine Dicke von wenigen µm aufweist.
Somit kommt der schmutzabweisende Effekt besonders gut zum Tragen. Die Grenzschicht
zwischen der zweiten Beschichtung und der ersten Beschichtung wird dann einen Gradienten
in der Silan-Partikel-Konzentration aufweisen.
[0020] Es ist aber bevorzugt, dass die erste Beschichtung nicht zu einem erheblichen Teil
oder vollständig ebenfalls Silan-Partikel aufweist.
[0021] Dieses gilt insbesondere dann, wenn die erste Beschichtung aus einem Aminoharz aufweisenden
Laminat besteht. Der Harz weist dann nur in der Grenzschicht zur zweiten Beschichtung
Silan-Partikel auf, an die sich die zweite Beschichtung mit einer höheren oder hohen
Konzentration von Silan-Partikel anschließt.
[0022] Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird ferner erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zur Herstellung einer Platte mit einer schmutzabweisenden Oberfläche gelöst, bei dem
auf ein Kernmaterial der Platte ein erstes Beschichtungsmaterial, vorzugsweise ein
Laminatmaterial, aufgebracht wird, bei dem auf das erste Beschichtungsmaterial eine
eine organische Siliziumverbindung enthaltende Mischung aufgebracht wird und bei dem
das erste Beschichtungsmaterial und die eine organische Siliziumverbindung enthaltende
Mischung zu einer schichtweise aufgebauten Beschichtung verpresst wird.
[0023] Mit diesem Verfahren wird eine einzige Beschichtung mit einer gradientenartigen Verteilung
der Siliziumverbindung im ersten Beschichtungsmaterial erhalten, so dass die Gefahr
eines unbeabsichtigten Ablösens der hydrophoben, schmutzabweisenden Schicht aus organischen
Siliziumverbindungen vermindert werden kann. Auch wird durch die Einbindung der organischen
Siliziumverbindungen eine höhere Abriebfestigkeit der oberflächenwirksamen Siliziumverbindungen
erreicht. Durch den genannte Gradienten in der Siliziumverteilung wird dabei gewährleistet,
dass an der Oberfläche eine hohe Konzentration des Siliziums den gewünschten Oberflächeneffekt
gewährleistet. Der Gradient der Siliziumverteilung kann auch als schichtweiser Aufbau
der Beschichtung bezeichnet werden.
[0024] Bei diesem Verfahren wird zunächst in bekannter Weise das erste Beschichtungsmaterial
auf die Platte aufgebracht. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn es sich bei dem
ersten Beschichtungsmaterial um ein an sich bekanntes Laminatmaterial handelt. Darauf
wird dann in einem nachfolgenden Arbeitsschritt eine organische Siliziumverbindungen
aufweisende Mischung aufgebracht, wobei insbesondere dann ein gleichmäßiger Auftrag
realisiert werden kann, wenn die Mischung aufgesprüht wird. Dann wird die Beschichtung
und die aufgebrachte Mischung mit dem Kernmaterial zu einer Platte verpresst.
[0025] Bevorzugt wird das erste Beschichtungsmaterial und die Mischung in kurzer zeitlicher
Folge aufgebracht, die dann wiederum in kurzer zeitlicher Folge verpresst werden.
Darüber hinaus wird vorzugsweise eine Mischung mit einem Trägermittel für die Siliziumverbindungen
verwendet, das eine Vermischung mit dem bzw ein Lösung in dem ersten Beschichtungsmaterial
verhindert. Gleichzeitig sollten die organischen Siliziumverbindungen eine höhere
Affinität zu dem Trägermittel haben als zu dem Laminatmaterial.
[0026] Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn das Material der Mischung eine Dichte
aufweist, die geringer als die Dichte der organischen Siliziumverbindungen ist. Auf
diese Weise kann sich dann eine Schicht organischer Siliziumverdindungen auf dem Laminatmaterial
absetzen, welche die Laminatmaterialschicht von einer Trägermittelschicht trennt.
Durch eine derartige Dreischichtanordnung und ein möglichst schonendes anschließendes
Verpressen, kann die gewünschte schmutzabweisende Oberfläche einer Beschichtung, bei
der es sich im Wesentlichen um eine gewöhnliche Laminatbeschichtung handelt, erzielt
werden.
[0027] Letztlich wird das zuvor aufgezeigte technische Problem auch durch eine Platte gelöst,
die insbesondere nach dem Verfahren nach Anspruch 2 hergestellt worden ist, mit einem
Kernmaterial und mit einer einzigen aus einer Unterschicht, einer Mittelschicht und
einer Oberschicht aufgebauten Beschichtung, wobei die Unterschicht ein erstes Beschichtungsmaterial,
vorzugsweise ein Laminatmaterial, aufweist, wobei die an der Oberfläche der Platte
liegende Oberschicht organische Siliziumverbindungen und schmutzabweisende Eigenschaften
aufweist und wobei die Mittelschicht eine Mischschicht aus dem ersten Beschichtungsmaterial
und organischen Siliziumverbindungen ist.
[0028] Dabei ist es bevorzugt, wennn die Oberschicht eine Dicke von wenigen um aufweist,
denn die schmutzabweisende Wirkung der organischen Siliziumverbindungen kommt nur
an der Oberfläche der Beschichtung zum Tragen. Tieferliegende organische Siliziumverbindungen
tragen nur in geringem Umfang oder gar nicht zur angestrebten Wirkung bei.
[0029] Dieser Oberschicht schließt sich eine ebenfalls nur wenige µm große Mittelschicht
an. Bei dieser Mittelschicht handelt es sich letztlich um eine Grenzschicht, welche
die Oberschicht von der Unterschicht trennt. Dementsprechend ist diese möglichst dünn.
[0030] Die Unterschicht entspricht vorzugsweise im Wesentlichen den an sich bekannten Laminatschichten.
Hier sollte sich also das Vorhandensein einer schmutzabweisenden Oberschicht nicht
auswirken.
[0031] Letztlich weist auch bei dieser Platte die Beschichtung einen Gradienten der organischen
Siliziumpartikel auf. Allerdings existieren keine zwei separaten Beschichtungen.
1. Verfahren zur Herstellung einer Platte mit einer schmutzabweisenden Oberfläche,
- bei dem ein Kernmaterial einer Platte mit einer ersten Beschichtung, insbesondere
einem Laminat versehen wird und
- bei dem die erste Beschichtung mit einer eine organische Siliziumverbindung enthaltende
Mischung beschichtet wird.
2. Verfahren zur Herstellung einer Platte mit einer schmutzabweisenden Oberfläche,
- bei dem auf ein Kernmaterial der Platte ein erstes Beschichtungsmaterial, vorzugsweise
ein Laminatmaterial, aufgebracht wird,
- bei dem auf das erste Beschichtungsmaterial eine eine organische Siliziumverbindung
enthaltende Mischung aufgebracht wird und
- bei dem das erste Beschichtungsmaterial und die eine organische Siliziumverbindung
enthaltende Mischung zu einer schichtweise aufgebauten Beschichtung verpresst wird.
3. Platte, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1,
- mit einem Kern,
- mit einer ersten Beschichtung, insbesondere einer Laminatbeschichtung und
- mit einer zweiten, auf der ersten Beschichtung angeordneten Schicht mit mindestens
einer organischen Siliziumverbindung.
4. Platte, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 2,
- mit einem Kernmaterial und
- mit einer einzigen aus einer Unterschicht, einer Mittelschicht und einer Oberschicht
aufgebauten Beschichtung,
- wobei die Unterschicht ein erstes Beschichtungsmaterial, vorzugsweise ein Laminatmaterial,
aufweist,
- wobei die an der Oberfläche der Platte liegende Oberschicht organische Siliziumverbindungen
und schmutzabweisende Eigenschaften aufweist und
- wobei die Mittelschicht eine Mischschicht aus dem ersten Beschichtungsmaterial und
organischen Siliziumverbindungen ist.